KR20050021938A - Precision press-molding glass preform, optical element and processes for the production thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체, 이의 제조방법, 광학 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 예를 들어 광학 소자, 예컨대 초정밀 비구면 렌즈, 초정밀 구면 렌즈 등의 제조에 적합하게 적용될 수 있다. The present invention relates to a precision press-molded glass preform, a manufacturing method thereof, an optical element, and a manufacturing method thereof. The present invention can be suitably applied, for example, to the manufacture of optical elements such as ultra-precision aspherical lenses, ultra-precision spherical lenses and the like.
최근, 광학계를 이용하는 기계 및 장비는 디지탈 카메라의 출현과 함께 집적도 및 기능의 정도가 급속히 향상되고 있다. 이러한 상황하에서, 광학계의 정밀도를 증가시키고 그의 중량 및 크기를 감소시키기 위한 요구가 크게 증가하고 있다. 비구면 렌즈를 이용하는 광학 디자인은 이들 요구를 극복하기 위한 대세를 이루고 있다.In recent years, machines and equipment using the optical system have been rapidly improving the degree of integration and functionality with the advent of digital cameras. Under these circumstances, the demand for increasing the precision of the optical system and reducing its weight and size is greatly increased. Optical designs using aspherical lenses are on the rise to overcome these needs.
고굴절률 및 저분산도의 특성 또는 고굴절률 및 고분산도의 특성을 갖는 고기능성 유리로 만들어진 다량의 비구면 렌즈를 저비용으로 적합하게 적용하기 위해, 절단 및 연마의 단계를 필요로 하지 않으면서 정밀 프레스 성형으로 광학 표면을 직접 형성하는 성형 기술에 관심이 집중되고 있다. 동시에, 상기 성형 기술에 적합한 고기능성 광학 유리에 대한 요구가 증가하고 있다.In order to suitably apply a large amount of aspherical lens made of highly functional glass having high refractive index and low dispersion property or high refractive index and high dispersion property, it is possible to precisely press molding without requiring a step of cutting and polishing. Attention is focused on molding techniques for directly forming optical surfaces. At the same time, there is an increasing demand for high functional optical glass suitable for the molding technology.
정밀 프레스 성형 방법에서, 소정 형태를 갖는 공동을 주형에 제공하고, 유리 성형 중간체 (유리 예비성형체) 는 고온에서 프레스 성형되어 최종 제품의 형태 및 표면 정밀도 또는 최종 제품에 아주 근접한 형태 및 표면 정밀도를 갖는 유리 성형체를 얻는다. 정밀 프레스 성형에 사용된 주형은 또한 고온에 노출되고, 그 위에 고압을 적용하는데, 그 결과, 주형 자체, 또는 주형의 성형 표면 상에 형성된 주형 분리 필름에 대한 손상이 생긴다. 주형 또는 주형 분리 필름에 대한 상기 손상을 억제하기 위해, 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체를 구성하기 위한 광학 유리의 유리전이온도 (Tg) 및 유동 온도 (Ts) 를 감소시키는 것이 바람직하고, 그 결과, 광학 유리의 Tg 및 Ts 는 가능한한 낮게 된다.In the precision press molding method, a cavity having a predetermined shape is provided to the mold, and the glass molding intermediate (glass preform) is press molded at a high temperature to have a shape and surface precision of the final product or a shape and surface precision very close to the final product. Obtain a glass molded body. Molds used in precision press molding are also exposed to high temperatures and high pressure is applied thereon, resulting in damage to the mold itself or to the mold separation film formed on the molding surface of the mold. In order to suppress the damage to the mold or the mold separation film, it is desirable to reduce the glass transition temperature (Tg) and the flow temperature (Ts) of the optical glass for constructing the precision press-molded glass preform, and as a result, the optical Tg and Ts of the glass are as low as possible.
낮은 유리전이온도 및 낮은 유동 온도를 갖는 고굴절률 및 저분산성 광학 유리로서, 필수 성분으로서 PbO 등을 함유하는 광학 유리가 공지되어 있다 (예를 들어, JP-A-3-50138 에 기재되어 있음).As high refractive index and low dispersible optical glass having low glass transition temperature and low flow temperature, optical glass containing PbO or the like as an essential component is known (for example, described in JP-A-3-50138). .
상기 광학 유리는 굴절률을 증가시키기 위한 유해한 PbO 를 혼입할 필요가 있다는 문제가 있다.The optical glass has a problem that it is necessary to incorporate harmful PbO to increase the refractive index.
이러한 상황 하에서, PbO 를 함유하지 않고, 고굴절률 및 저분산성, 낮은 유리전이온도 및 낮은 유동 온도를 가지며, 기계적 공정, 예컨대 정밀 프레스 성형 후의 광학 기능 표면의 절단 및 연마, 유리 예비성형체의 제조 공정, 상기 유리 예비성형체로터 수득한 광학 소자 및 광학 소자의 제조 공정을 필요로 하지 않는 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.Under these circumstances, it does not contain PbO and has high refractive index and low dispersion, low glass transition temperature and low flow temperature, and mechanical processes such as cutting and polishing of optically functional surfaces after precision press molding, manufacturing processes of glass preforms, It is an object of the present invention to provide a precision press-formed glass preform which does not require the optical element obtained from the glass preform and the manufacturing process of the optical element.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명자들은 부지런히 연구했고, 그 결과, PbO 를 함유하지 않으면서 고굴절률 및 저분산성을 갖는, 필수 성분으로서 특정 함량 함유 신규 광학 유리를 발견했다. 따라서, 본 발명을 완성했다.In order to achieve the above object, the present inventors diligently studied, and as a result, they found a novel content-containing new optical glass as an essential component without containing PbO and having high refractive index and low dispersibility. Thus, the present invention has been completed.
즉, 본 발명은 하기를 제공한다:That is, the present invention provides:
(1) 몰% 로 40 ∼ 60 % 의 B2O3 (40 % 제외), 5 ∼ 25 % 의 La2O3 , 2 ∼ 22 % 의 Gd2O3, 5 ∼ 45 % 의 ZnO 및 0 ∼ 10 % 의 SiO2 (10 % 제외) 를 유리 성분으로서 포함하고, PbO 를 함유하지 않는 광학 유리로 형성된 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체, 여기서, B2O3 및 SiO2 의 총함량에 대한 B2O3 의 함량비 (B2O3/(B2O3+SiO2)) 는 0.84 초과 1.00 이하이고, Gd2O3 및 Nb2O5 (임의 성분) 의 총함량에 대한 Gd2O3 의 함량비 (Gd2O3/(Gd2O3+Nb2O5)) 는 0.91 초과 1.00 이하이고, 광학 유리는 1.80 초과 2.00 이하의 굴절률 (nd) 및 40 ∼ 45 (45 제외) 의 아베수(Abbe's number; νd) 를 가짐,(1) 40 to 60% B 2 O 3 (excluding 40%) in mol%, 5 to 25% La 2 O 3 , 2 to 22% Gd 2 O 3 , 5 to 45% ZnO and 0 to 10% (excluding 10%) SiO 2 the precision press-molding glass preform contained and formed of optical glass containing no PbO as glass ingredients, wherein, B 2 O 3 and B 2 O to the total content of SiO 2 3. the content ratio (B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2)) of is less than or equal to 0.84 and greater than 1.00, the Gd 2 O 3 and Nb 2 O 5 Gd 2 O 3 to the total content of (an optional component) The content ratio (Gd 2 O 3 / (Gd 2 O 3 + Nb 2 O 5 )) is more than 0.91 and 1.00 or less, and the optical glass has a refractive index (nd) of more than 1.80 and less than 2.00 and an Abbe number of 40 to 45 (excluding 45). (Abbe's number; νd),
(2) 상기 (1) 에 있어서, 광학 유리는 몰% 로 0.5 ∼ 15 % 의 Li2O (Li2O 및 ZnO 의 총함량은 10 % 이상임), 0.5 ∼ 10 % 의 ZrO2, 0.2 ∼ 10 % 의 Ta2O5 , 0 ∼ 10 % 의 WO3, 0 ∼ 4 % 의 Y2O3 및 0 ∼ 0.5 % 의 Yb2O3 를 추가로 함유하고, La2O3 및 Gd2O3 는 12 % 이상의 총함량을 갖는 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체,(2) In the above (1), the optical glass is mol% of 0.5 to 15% Li 2 O (the total content of Li 2 O and ZnO is 10% or more), 0.5 to 10% ZrO 2 , 0.2 to 10 It further contains% Ta 2 O 5 , 0-10% WO 3 , 0-4% Y 2 O 3 and 0-0.5% Yb 2 O 3 , and La 2 O 3 and Gd 2 O 3 Precision press molded glass preforms having a total content of more than 12%,
(3) 상기 (1) 에 있어서, B2O3 및 SiO2 의 총함량에 대한 SiO2 의 함량의 비 (SiO2/(B2O3+SiO2)) 는 0 이상 0.16 미만이고, Gd2O 3 및 Nb2O5 의 총함량에 대한 Nb2O5 의 함량의 비 Nb2O5/(Gd2O3+Nb2O5)) 는 0 이상 0.09 미만인 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체,(3) In the above (1), B 2 O 3 and the content of non-(SiO 2 / (B 2 O 3 + SiO 2)) of SiO 2 to the total content of SiO 2 is not less than 0, less than 0.16, Gd 2 O 3 and Nb 2 O of the content of Nb 2 O 5 to the total content of 5 non-Nb 2 O 5, / (Gd 2 O 3 + Nb 2 O 5)) is more than 0 to 0.09 lower than the precision press-molding glass preform,
(4) 상기 (1) 에 있어서, 광학 유리는 유리전이온도 650 ℃ 이하를 갖는 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체,(4) In the above (1), the optical glass is a precision press-molded glass preform having a glass transition temperature of 650 ℃ or less,
(5) 상기 (1) 에 있어서, 광학 유리는 액상선 온도에서 4 ∼ 40 dPaㆍs 의 점도를 갖는 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체,(5) In the above (1), the optical glass is a precision press-molded glass preform having a viscosity of 4 to 40 dPa · s at the liquidus temperature,
(6) 상기 (1) 에 있어서, 용융 상태에서 광학 유리의 고화로 형성된 모든 표면을 갖는 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체,(6) The precision press-molded glass preform according to (1), which has all surfaces formed by solidification of the optical glass in the molten state,
(7) 상기 (1) 에 있어서, 자유 표면으로 형성된 모든 표면을 갖는 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체,(7) The precision press-molded glass preform according to (1), which has all surfaces formed as free surfaces,
(8) 상기 (1) 에 기재된 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체의 제조 방법에 있어서, 용융 유리로부터 소정 중량을 갖는 용융 유리 덩어리를 분리하고 유리 덩어리를 냉각하여 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체 (이는 유리 예비성형체는 소정 중량의 유리 덩어리와 동등한 중량을 가짐) 를 제조함을 포함하는 방법,(8) In the method for producing a precision press-molded glass preform as described in the above (1), the molten glass lump having a predetermined weight is separated from the molten glass, and the glass lump is cooled to form a precision press-molded glass preform (this is a glass preform) Has a weight equal to a glass mass of a predetermined weight),
(9) 상기 (8) 에 있어서, 유리 예비성형체는 용융 유리 덩어리에 가스 압력을 적용하여 부유시키면서 형성되는 방법,(9) The method according to (8), wherein the glass preform is formed while floating by applying gas pressure to the molten glass mass,
(10) 상기 (1) 에 기재된 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체를 가열하고 유리 예비성형체를 정밀 프레스 성형하여 수득한 생성물인 광학 소자,(10) An optical element which is a product obtained by heating the precision press-molded glass preform as described in the above (1) and precision press-molding the glass preform,
(11) 상기 (8) 에 기재된 방법으로 제조한 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체를 가열하고 유리 예비성형체를 정밀 프레스 성형하여 수득한 생성물인 광학 소자,(11) An optical element which is a product obtained by heating a precision press-molded glass preform manufactured by the method described in the above (8) and precision pressing a glass preform,
(12) 상기 (1) 에 기재된 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체를 가열하고, 유리 예비성형체를 정밀 프레스 성형함을 포함하는 광학 소자의 제조 방법,(12) A method for producing an optical element comprising heating the precision press-molded glass preform as described in the above (1), and precision pressing the glass preform.
(13) 상기 (8) 에 기재된 방법으로 제조한 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체를 가열하고 유리 예비성형체를 정밀 프레스 성형함을 포함하는 광학 소자의 제조 방법,(13) A method for producing an optical element, comprising heating the precision press-molded glass preform manufactured by the method described in the above (8) and precision pressing the glass preform.
(14) 상기 (12) 또는 (13) 에 있어서, 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체는 프레스 주형에 도입되고 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체는 프레스 주형과 함께 가열되고 정밀 프레스 성형되는 광학 소자의 제조 방법, 및(14) The method for producing an optical element according to (12) or (13), wherein the precision press-molded glass preform is introduced into the press mold and the precision press-molded glass preform is heated together with the press mold and precision press-molded, and
(15) 상기 (12) 또는 (13) 에 있어서, 프레스 주형보다 높은 온도로 예열된 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체가 프레스 주형에 도입된 다음, 정밀 프레스 성형되는 광학 소자의 제조 방법. (15) The method for producing an optical element according to (12) or (13), wherein the precision press-molded glass preform preheated to a temperature higher than the press mold is introduced into the press mold, and then precision press-molded.
본 발명에 따라, 고굴절률 및 저분산성을 가지며, 낮은 유리전이온도 (Tg) 및 낮은 유동 온도를 가지는 광학 유리로 형성되고, PbO 를 함유하지 않는 신규 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체를 제공할 수 있다. 정밀 프레스 성형용 예비성형체가 정밀 프레스 성형될 때, 고굴절률 및 저분산성을 갖는 광학 소자는 프레스 주형, 및 프레스 주형의 표면 상에 제공된 주형 분리 필름을 손상시키지 않으면서 용이하게 효율적으로 제조될 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a novel precision press-formed glass preform formed of optical glass having high refractive index and low dispersibility and having a low glass transition temperature (Tg) and a low flow temperature, and containing no PbO. When the preform for precision press molding is precise press molded, the optical element having high refractive index and low dispersion can be easily and efficiently produced without damaging the press mold and the mold separation film provided on the surface of the press mold. .
발명의 바람직한 구현예Preferred Embodiments of the Invention
먼저, 본 발명에 의해 제공하는 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체 (정밀 프레스 성형용 유리 예비성형체; 종종 "본 발명의 유리 예비성형체") 를 하기에서 설명한다.First, the precision press-molded glass preform (glass preform for precision press molding; often the "glass preform of the present invention") provided by the present invention will be described below.
본 발명의 유리 예비성형체는 특정 함량의 성분, 및 고굴절률 및 저분산성을 갖는 광학 유리로 형성된다. 즉, 본 발명의 유리 예비성형체는 특징적으로 몰% 로 40 ∼ 60 % 의 B2O3 (40 % 제외), 5 ∼ 25 % 의 La2O3, 2 ∼ 22 % 의 Gd2O3, 5 ∼ 45 % 의 ZnO 및 0 ∼ 10 % 의 SiO2 (10 % 제외) 를 유리 성분으로서 포함하고, PbO 를 함유하지 않는 광학 유리로 형성되고, 여기서, B2O3 및 SiO2 의 총함량에 대한 B2O3 의 함량비 (B2O3/(B2O3+SiO 2)) 는 0.84 초과 1.00 이하이고, Gd2O3 및 Nb2O5 (임의 성분) 의 총함량에 대한 Gd2O3 의 함량비 (Gd2O3/(Gd2 O3+Nb2O5)) 는 0.91 초과 1.00 이하이고, 광학 유리는 1.80 초과 2.00 이하의 굴절률 (nd) 및 40 ∼ 45 (45 제외) 의 아베수 (νd) 를 갖는다.The glass preform of the present invention is formed of a component of a specific content and an optical glass having high refractive index and low dispersion. That is, the glass preform of the present invention is characterized by 40% to 60% B 2 O 3 (excluding 40%), 5% to 25% La 2 O 3 , 2% to 22% Gd 2 O 3 , 5 in mol%. -45% ZnO and 0-10% SiO 2 (excluding 10%) as a glass component, formed of an optical glass free of PbO, wherein the total content of B 2 O 3 and SiO 2 B 2 content ratio of O 3 (B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2)) is less than or equal to 0.84 and greater than 1.00, Gd 2 O 3 and Nb 2 O 5 Gd 2 to the total content of (an optional component) The content ratio of O 3 (Gd 2 O 3 / (Gd 2 O 3 + Nb 2 O 5 )) is more than 0.91 and 1.00 or less, and optical glass has a refractive index (nd) of more than 1.80 and less than 2.00 and 40 to 45 (excluding 45) Has an Abbe's number (νd).
달리 언급하지 않으면, 성분의 함량 및 전체 함량은 하기에서 몰 % 로 표시되며, 성분의 비는 하기에서 또한 몰비로 표시된다.Unless stated otherwise, the content and total content of the components are expressed in molar% below, and the ratio of components is also expressed in molar ratio below.
B2O3 는 필수 성분이고, 산화물을 형성하는 유리 네트워크로서 작용한다. 고굴절성 성분, 예컨대 La2O3, Gd2O3 등이 다량으로 혼입될 때, 유리를 형성하기 위한 성분을 형성하는 주된 유리 네트워크로서 B2O3 를 사용할 필요가 있다. 그러나, B2O3 의 함량이 60 % 를 초과할 때, 유리의 굴절률은 감소하는데, 이는 고굴절성 유리를 수득하기 위한 목적을 더 이상 달성할 수 없다. 함량이 40 % 이하일 때, 불투명성에 대한 충분한 안정성을 얻을 수 없거나, 유리의 용융성은 감소한다. 따라서, B2O3 의 함량은 40 ∼ 60 % (40 % 제외) 로 제한된다. B2O 3 의 혼입에 의해 제조된 상기 효과를 개선하기 위해, 그의 함량은 바람직하게는 41 ∼ 60 %, 더욱 바람직하게는 45 % 초과 60 % 이하이다. B2O3 의 함량이 중량% 로 표현될 때, B2O3 의 함량은 바람직하게는 15 중량% 초과 40 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 16 ∼ 35 중량% 이다.B 2 O 3 is an essential component and acts as a glass network to form oxides. When a high refractive component such as La 2 O 3 , Gd 2 O 3, etc. is incorporated in large quantities, it is necessary to use B 2 O 3 as the main glass network to form the component for forming glass. However, when the content of B 2 O 3 exceeds 60%, the refractive index of the glass decreases, which can no longer achieve the purpose for obtaining high refractive glass. When the content is 40% or less, sufficient stability to opacity cannot be obtained or the meltability of the glass decreases. Therefore, the content of B 2 O 3 is limited to 40 to 60% (except 40%). In order to improve the effect produced by the incorporation of B 2 O 3 , its content is preferably 41 to 60%, more preferably more than 45% to 60%. When the content of B 2 O 3 is expressed in weight%, the content of B 2 O 3 is preferably more than 15% by weight and 40% by weight or less, and more preferably 16 to 35% by weight.
La2O3 는 또한 필수 성분이고, 유리의 굴절률을 증가시키고, 불투명성에 대한 유리의 안정성을 감소시키거나 분산성을 증가시키지 않으면서 유리의 화학적 내구성을 향상시킨다. 그러나, 함량이 5 % 미만일 때, 상기 효과는 충분히 얻지 못한다. 25 % 초과할 때, 유리는 불투명성에 대한 안정성이 크게 저하된다. 따라서, La2O3 의 함량은 5 ∼ 25 % 로 제한된다. 상기 효과를 추가로 향상시키기 위해, La2O3 의 함량은 더욱 바람직하게는 5 ∼ 23 %, 더욱 더 바람직하게는 7 ∼ 20 % 이다. La2O3 의 함량이 중량% 로 표현될 때, 그의 함량은 바람직하게는 10 ∼ 45 중량%, 더욱 바람직하게는 12 ∼ 44 중량% 이다.La 2 O 3 is also an essential component and increases the refractive index of the glass and improves the chemical durability of the glass without reducing the glass's stability to opacity or increasing dispersibility. However, when the content is less than 5%, the above effect is not sufficiently obtained. When exceeding 25%, the glass is greatly degraded in stability to opacity. Therefore, the content of La 2 O 3 is limited to 5-25%. In order to further improve the effect, the content of La 2 O 3 is more preferably 5 to 23%, even more preferably 7 to 20%. When the content of La 2 O 3 is expressed in weight%, the content thereof is preferably 10 to 45 weight%, more preferably 12 to 44 weight%.
La2O3 와 마찬가지로, Gd2O3 는 또한 불투명성에 대한 유리의 안정성 및 저분산성을 저하시키지 않으면서 유리의 굴절률 및 화학적 내구성을 향상시키기 위한 필수 성분이다. Gd2O3 의 함량이 22 % 를 초과할 때, 유리는 불투명성에 대한 안정성이 저하되기 쉽고 유리는 유리전이온도의 증가에 기인하여 정밀 프레스 성형성이 저하되기 쉽다. 2 % 미만일 때, 고굴절률을 유지하면서 유리의 화학적 내구성을 향상시키기 어렵다. 따라서, Gd2O3 의 함량은 2 ∼ 22 % 로 제한된다. Gd2O3 의 함량은 더욱 바람직하게는 범위 2 ∼ 20 %, 더욱 더 바람직하게는 2 ∼ 15 %, 가장 바람직하게는 2 ∼ 10 % 이다. Gd2O3 의 함량이 중량% 로 표현될 때, Gd2O3 의 함량은 바람직하게는 9 중량% 초과 45 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 9.5 ∼ 40 중량% 이다.Like La 2 O 3 , Gd 2 O 3 is also an essential component for improving the refractive index and chemical durability of the glass without degrading the stability and low dispersibility of the glass against opacity. When the content of Gd 2 O 3 exceeds 22%, the glass tends to decrease stability against opacity and the glass tends to deteriorate in precision press formability due to an increase in glass transition temperature. When less than 2%, it is difficult to improve the chemical durability of the glass while maintaining a high refractive index. Therefore, the content of Gd 2 O 3 is limited to 2 to 22%. The content of Gd 2 O 3 is more preferably in the range of 2 to 20%, still more preferably 2 to 15%, and most preferably 2 to 10%. When the content of Gd 2 O 3 is expressed in weight%, the content of Gd 2 O 3 is preferably more than 9% by weight and 45% by weight or less, more preferably 9.5 to 40% by weight.
1.80 초과 2.00 이하의 굴절률 (nd) 및 40 ∼ 45 (40 제외) 의 아베수 (νd) 를 달성하기 위해, La2O3 및 Gd2O3 의 총함량은 바람직하게는 12 % 이상, 더욱 바람직하게는 12 ∼ 32 %, 더욱 더 바람직하게는 14 ∼ 27 % 로 조절된다.In order to achieve a refractive index (nd) of greater than 1.80 and up to 2.00 and an Abbe number (νd) of 40 to 45 (excluding 40), the total content of La 2 O 3 and Gd 2 O 3 is preferably 12% or more, more preferably Preferably from 12 to 32%, still more preferably from 14 to 27%.
ZnO 는 또한 필수 성분이고, 유리의 용융 온도, 액상선 온도 및 유리전이온도를 감소시키고, 유리의 굴절률의 조절에 필요 불가결하다. ZnO 의 함량이 5 % 미만일 때, 기대되는 상기 효과를 얻을 수 없다. 45 % 를 초과할 때, 유리의 분산성은 증가되고, 유리는 불투명성에 대한 안정성이 열등하고, 화학적 내구성이 열등하다. 따라서, ZnO 의 함량은 5 ∼ 45 % 의 범위로 제한된다. ZnO 의 함량은 바람직하게는 범위 10 ∼ 32 % 이다. ZnO 의 함량이 중량% 로 표현될 때, 바람직하게는 3 ∼ 15 %, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 14 % 이다.ZnO is also an essential component and reduces the melting temperature, liquidus temperature and glass transition temperature of the glass and is indispensable for controlling the refractive index of the glass. When the content of ZnO is less than 5%, the above expected effect cannot be obtained. When exceeding 45%, the dispersibility of the glass is increased, the glass is inferior in stability to opacity and inferior in chemical durability. Therefore, the content of ZnO is limited to the range of 5 to 45%. The content of ZnO is preferably in the range of 10 to 32%. When the content of ZnO is expressed in weight%, it is preferably 3 to 15%, more preferably 4 to 14%.
유리의 안정성 및 굴절률을 향상시키기 위해 도입될 수 있는 Nb2O5 는 임의 성분이다. Nb2O5 는 Gd2O3 및 Nb2O5 (임의 성분) 의 총함량에 대한 Gd2O3 의 함량의 비 (Gd2O3/(Gd2O3+Nb2O5)) 가 0.91 초과 1.00 이하일 정도로 혼입된다. 상기 비는 더욱 바람직하게는 0.92 ∼ 1.00 이다. 또한, Gd2O3 및 Nb2O5 의 총함량에 대한 Nb2O5 의 함량의 비 (Nb2O5/(Gd2O3+Nb 2O5)) 는 바람직하게는 0 이상 0.09 미만, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 0.08 이다. 또한, Nb2O5 의 함량 및 Gd2O3 의 함량의 중량비 (Nb2O5 함량/Gd2O3 함량) 는 바람직하게는 0.1 이하이다. Nb2O5 만의 함량이 결정될 때, Nb2O5 의 함량은 중량% 로 바람직하게는 0 ∼ 2 % 이고, 더욱 바람직하게는, Nb2O5 의 함량은 중량% 로 0 ∼ 1 중량% (1 중량% 제외) 이다.Nb 2 O 5, which can be introduced to improve the stability and refractive index of the glass, is an optional component. Nb 2 O 5 is the ratio of the content of Gd 2 O 3 to the total content of Gd 2 O 3 and Nb 2 O 5 (optional component) (Gd 2 O 3 / (Gd 2 O 3 + Nb 2 O 5 )) It is mixed so that it is more than 0.91 and 1.00 or less. The ratio is more preferably 0.92 to 1.00. Further, Gd 2 O 3 and Nb 2 O 5 ratio of the content of Nb 2 O 5 to the total content (Nb 2 O 5 / (Gd 2 O 3 + Nb 2 O 5)) is preferably not less than 0, less than 0.09 More preferably, it is 0-0.08. Further, the weight ratio of the content of Nb 2 O 5 content of Gd 2 O 3 and the (Nb 2 O 5 content / Gd 2 O 3 content) is preferably 0.1 or less. When the content of Nb 2 O 5 alone is determined, the content of Nb 2 O 5 is preferably 0 to 2% by weight, and more preferably, the content of Nb 2 O 5 is 0 to 1% by weight ( 1% by weight).
SiO2 는 임의 성분이고, 다량의 La2O3 및 Gd2O3 를 함유하는 유리에 대해, SiO2 는 유리의 액상선 온도를 증가시키고, 고온에서 유리의 점도를 향상시키고, 유리의 안정성을 크게 향상시킨다. SiO2 가 과량으로 혼입될 때, 유리의 굴절률은 감소하고, 또한 유리전이온도는 증가하는데, 그 결과, 유리의 정밀 프레스 성형은 어렵다. 따라서, SiO2 의 함량은 범위 0 ∼ 10 % (10 % 제외) 이고, 이 범위에서, B2O3 및 SiO2 의 총함량에 대한 B2O3 의 함량의 비 (B2O3/(B2O3+SiO2)) 가 0.84 초과 1.00 이하이도록 결정된다. (B2O3/(B2O3+SiO2)) 의 비는 바람직하게는 0.85 ∼ 1.00 이다. 더욱 바람직하게는, SiO2 의 함량은 0 ∼ 9 % 이고, (B2O3/(B 2O3+SiO2)) 의 비는 0.85 ∼ 1.00 이다. 더욱 더 바람직하게는, SiO2 의 함량은 0 ∼ 6 % 이고, (B2O3/(B2O3+SiO2)) 의 비는 0.85 ∼ 1.00 이다. 특히 바람직하게는, SiO2 의 함량은 0 ∼ 6 % 이고, (B2O3/(B2O3+SiO2)) 의 비는 0.88 ∼ 1.00 이다.SiO 2 is an optional component and for glasses containing large amounts of La 2 O 3 and Gd 2 O 3 , SiO 2 increases the liquidus temperature of the glass, improves the viscosity of the glass at high temperatures, and improves the stability of the glass. Greatly improve. When SiO 2 is incorporated in an excessive amount, the refractive index of the glass decreases and the glass transition temperature increases, as a result, precise press molding of the glass is difficult. Therefore, the content of SiO 2 is in the range of 0 to 10% (except 10%), and in this range, the ratio of the content of B 2 O 3 to the total content of B 2 O 3 and SiO 2 (B 2 O 3 / ( B 2 O 3 + SiO 2 )) is determined to be greater than 0.84 and no more than 1.00. The ratio of (B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 )) is preferably 0.85 to 1.00. More preferably, the content of SiO 2 is 0 to 9%, and the ratio of (B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 )) is 0.85 to 1.00. Even more preferably, the content of SiO 2 is 0 to 6%, and the ratio of (B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 )) is 0.85 to 1.00. Particularly preferably, the content of SiO 2 is 0 to 6%, and the ratio of (B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 )) is 0.88 to 1.00.
상기 견해로부터, B2O3 및 SiO2 의 총함량에 대한 SiO2 의 함량의 비 (SiO2/(B2O3+SiO2)) 는 바람직하게는 0 이상 0.16 미만, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 0.15 이다.From the views, B 2 O 3 and the content ratio of SiO 2 to the total content of SiO 2 (SiO 2 / (B 2 O 3 + SiO 2)) is preferably not less than 0, less than 0.16, more preferably 0 -0.15.
상기 SiO2 의 함량이 중량% 로 표현될 때, SiO2 의 함량은 바람직하게는 0 ∼ 6 중량% (6 중량% 제외), 더욱 바람직하게는 0 ∼ 5 중량% (5 중량% 제외), 더욱 더 바람직하게는 0 ∼ 4.5 중량% 이다.When the content of SiO 2 is expressed in weight percent, the content of SiO 2 is preferably 0 to 6 wt% (except 6 wt%), more preferably 0 to 5 wt% (except 5 wt%), more More preferably, it is 0 to 4.5 weight%.
Li2O 는 임의 성분이다. 다른 알칼리 금속 산화물과 비교해 보면, Li2O 는 유리의 굴절률 및 화학적 내구성을 크게 감소시키지 않으면서 유리전이온도를 크게 증가시키는 성분이다. Li2O 가 소량으로 혼입될 때, 상기 효과의 정도는 특히 크고, 유리의 열적 특성을 조절하는데 효과적인 성분이다. 그러나, 그의 함량이 15 % 초과할 때, 불투명성에 대한 유리의 안정성은 크게 감소하고, 유리의 액상선 온도는 증가한다. 따라서, Li2O 의 함량은 바람직하게는 범위 0.5 ∼ 15 %, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 10 % 이다. 그의 함량이 중량% 로 표현될 때, 바람직하게는 0 ∼ 12 중량% 이다.Li 2 O is an optional component. Compared with other alkali metal oxides, Li 2 O is a component that greatly increases the glass transition temperature without significantly reducing the refractive index and chemical durability of the glass. When Li 2 O is incorporated in small amounts, the extent of the effect is particularly large and is an effective component for controlling the thermal properties of the glass. However, when its content exceeds 15%, the stability of the glass to opacity is greatly reduced, and the liquidus temperature of the glass is increased. Therefore, the content of Li 2 O is preferably in the range of 0.5 to 15%, more preferably 0.5 to 10%. When its content is expressed in weight%, it is preferably 0 to 12 weight%.
Li2O 및 ZnO 모두는 유리전이온도를 감소시키는 성분이고, 그 결과, Li2O 및 ZnO 의 총함량은 바람직하게는 10 % 이상, 더욱 바람직하게는 15 % 이상, 더욱 더 바람직하게는 15 ∼ 35 % 이다.Both Li 2 O and ZnO are components which reduce the glass transition temperature, and as a result, the total content of Li 2 O and ZnO is preferably at least 10%, more preferably at least 15%, even more preferably from 15 to 35 percent.
ZrO2 는 고굴절률 및 저분산성을 얻기 위한 성분으로서 사용되는 임의 성분이다. ZrO2 가 혼입될 때, ZrO2 는 유리의 굴절률을 감소시키지 않으면서 고온에서 유리의 점도 및 불투명성에 대한 안정성을 향상시키는 효과를 가지며, 따라서, ZrO2 를 혼입하는 것이 바람직하다. 상기 ZrO2 의 효과를 향상시키기 위해, 0.5 % 이상의 ZrO2 를 혼입하는 것이 바람직하다. ZrO2 의 함량이 10 % 를 초과할 때, 액상선 온도는 크게 증가하고, 유리는 불투명성에 대한 안정성이 감소되고, 따라서, ZrO2 의 함량은 바람직하게는 범위 0.5 ∼ 10 %, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 10 % 이다. ZrO2 의 함량이 중량% 로 표현될 때, 바람직하게는 0 ∼ 9 중량% 이다.ZrO 2 is an optional component used as a component for obtaining high refractive index and low dispersibility. When ZrO 2 is incorporated, ZrO 2 has the effect of improving the stability to viscosity and opacity of the glass at high temperatures without reducing the refractive index of the glass, and therefore it is desirable to incorporate ZrO 2 . To enhance the effect of said ZrO 2, it is preferred to incorporate at least 0.5% ZrO 2. When the content of ZrO 2 exceeds 10%, the liquidus temperature is greatly increased, and the glass has decreased stability to opacity, and therefore the content of ZrO 2 is preferably in the range of 0.5 to 10%, more preferably. 1 to 10%. When the content of ZrO 2 is expressed in weight%, it is preferably 0 to 9 weight%.
Ta2O5 는 고굴절률 및 저분산성을 (유리에) 부여하기 위한 성분으로서 사용되는 임의 성분이다. 소량의 Ta2O5 가 혼입될 때, Ta2O5 는 유리의 굴절률을 감소시키지 않으면서 고온에서 유리의 점도 및 불투명성에 대한 안정성을 향상시키는 효과를 가지며, 따라서 Ta2O5 를 혼입하는 것이 바람직하다. 상기 효과를 향상시키기 위해, 0.2 % 이상의 Ta2O5 를 혼입하는 것이 바람직하다. 액상선 온도의 급격한 증가 및 분산성의 증가를 피하기 위해, 그의 함량을 10 % 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 따라서, Ta2O5 의 함량은 바람직하게는 0.2 ∼ 10 %, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 8 % 이다. Ta2O5 의 함량이 중량% 로 표현될 때, 바람직하게는 0 ∼ 25 중량% 이다.Ta 2 O 5 is an optional component used as a component for imparting high refractive index and low dispersibility (to glass). When a small amount of Ta 2 O 5 is incorporated, Ta 2 O 5 has the effect of improving the stability to the viscosity and opacity of the glass at high temperatures without reducing the refractive index of the glass, thus incorporating Ta 2 O 5 desirable. That in order to improve the effect, the incorporation of more than 0.2% Ta 2 O 5 is preferred. In order to avoid a sudden increase in liquidus temperature and an increase in dispersibility, it is desirable to limit its content to 10% or less. Therefore, the content of Ta 2 O 5 is preferably 0.2 to 10%, more preferably 1 to 8%. When the content of Ta 2 O 5 is expressed in weight%, it is preferably 0 to 25 weight%.
WO3 는 유리의 안정성 및 용융성을 향상시키고 유리의 굴절률을 향상시키기 위해 필요에 따라 혼입되는 성분이다. 그의 함량이 10 % 초과일 때, 유리의 분산은 강하게 되고, 따라서, 필요한 저분산성을 더 이상 얻을 수 없다. 따라서, WO3 의 함량은 바람직하게는 0 ∼ 10 %, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 7 %, 더욱 더 바람직하게는 0.5 ∼ 7 % 이다. WO3 의 함량이 중량% 로 표현될 때, 바람직하게는 0 ∼ 15 중량% 이다.WO 3 is a component incorporated as necessary to improve the stability and meltability of the glass and to improve the refractive index of the glass. When its content is more than 10%, the dispersion of the glass becomes strong, and thus the required low dispersion can no longer be obtained. Therefore, the content of WO 3 is preferably 0 to 10%, more preferably 0 to 7%, even more preferably 0.5 to 7%. When the content of WO 3 is expressed in weight%, it is preferably 0 to 15 weight%.
Y2O3 및 Yb2O3 는 유리에 고굴절률 및 저분산성을 부여하기 위해 사용되는 임의 성분이다. 각각 소량으로 혼입될 때, 유리의 안정성 및 화학적 내구성을 향상시킨다. 과량으로 혼입될 때, 불투명성에 대한 유리의 안정성을 손상시키고, 유리의 유리전이온도 및 유동 온도를 증가시킨다. 따라서, Y2O3 의 함량은 바람직하게는 0 ∼ 4 %, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 3 % 이다. Y2O3 의 함량이 중량% 로 표현될 때, 바람직하게는 0 ∼ 6 중량% (6 중량% 제외), 더욱 바람직하게는, 0 ∼ 5 중량% 이다. Yb2O3 의 함량은 바람직하게는 0 ∼ 0.5 % 이다. Yb2O 3 의 함량이 중량% 로 표현될 때, 바람직하게는 0 ∼ 1 중량% (1 중량% 제외), 더욱 바람직하게는 0 ∼ 0.9 중량% 이다.Y 2 O 3 and Yb 2 O 3 are optional components used to impart high refractive index and low dispersibility to the glass. When incorporated in small amounts, respectively, it improves the stability and chemical durability of the glass. When incorporated in excess, it impairs the stability of the glass to opacity and increases the glass transition temperature and flow temperature of the glass. Therefore, the content of Y 2 O 3 is preferably 0 to 4%, more preferably 0 to 3%. When the content of Y 2 O 3 is expressed in weight percent, it is preferably 0 to 6 wt% (except 6 wt%), more preferably 0 to 5 wt%. The content of Yb 2 O 3 is preferably 0 to 0.5%. When the content of Yb 2 O 3 is expressed in weight percent, it is preferably 0 to 1 wt% (except 1 wt%), more preferably 0 to 0.9 wt%.
바람직하게는, La2O3, Gd2O3, Y2O3 및 Yb2O3 의 총함량은 12 ∼ 32 % 로 조절된다. 또한, 중량% 에 의한 상기 총함량은 바람직하게는 50 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 49 중량% 이하로 조절된다.Preferably, the total content of La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 and Yb 2 O 3 is adjusted to 12 to 32%. In addition, the total content by weight is preferably adjusted to less than 50% by weight, more preferably 49% by weight or less.
TiO2 는 유리의 광학 상수를 조절하기 위해 혼입될 수 있는 임의 성분이다. 과량으로 혼입될 때, 분산은 증대되고, 목적하는 광학 상수는 더 이상 얻을 수 없다. 따라서, TiO2 의 함량은 바람직하게는 0 ∼ 3 % 이고, 더욱 바람직하게는, TiO2 는 혼입되지 않는다. TiO2 의 함량이 중량% 로 표현될 때, 바람직하게는 범위 0 ∼ 2 중량% (2 중량% 제외), 더욱 바람직하게는 범위 0 ∼ 1.5 중량% 이다.TiO 2 is an optional component that can be incorporated to adjust the optical constant of the glass. When incorporated in excess, dispersion is increased and the desired optical constant can no longer be obtained. Therefore, the content of TiO 2 is preferably 0 to 3%, more preferably TiO 2 is not incorporated. When the content of TiO 2 is expressed in weight percent, it is preferably in the range of 0 to 2% by weight (except 2% by weight), more preferably in the range of 0 to 1.5% by weight.
CaO 는 유리의 물리적인 특성을 조절하기 위해 혼입될 수 있는 임의 성분이다. 과량으로 혼입될 때, 광학 상수는 감소하고, 원하는 굴절률은 얻을 수 없다. 따라서, CaO 의 함량은 바람직하게는 0 ∼ 5 % 로 제한되고, 더욱 바람직하게는, CaO 는 혼입되지 않는다. CaO 의 함량이 중량% 로 표현될 때, 바람직하게는 범위 0 ∼ 3 중량% (3 중량% 제외), 더욱 바람직하게는 범위 0 ∼ 2.5 중량% 이다. CaO is an optional component that can be incorporated to control the physical properties of the glass. When incorporated in excess, the optical constant decreases and the desired refractive index cannot be obtained. Therefore, the content of CaO is preferably limited to 0 to 5%, more preferably CaO is not incorporated. When the content of CaO is expressed in weight percent, it is preferably in the range of 0 to 3% by weight (except 3% by weight), more preferably in the range of 0 to 2.5% by weight.
BaO 는 유리에 고굴절률 및 저분산성을 부여하는 성분으로서 사용된다. 소량으로 혼입될 때, 유리의 안정성 및 화학적 내구성을 향상시킨다. BaO 의 함량이 8 % 초과일 때, 불투명성에 대한 유리의 안정성을 크게 손상시키고, 유리의 유리전이온도 및 유동 온도를 증가시킨다. 따라서, BaO 의 함량은 바람직하게는 0 ∼ 8 %, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 1 % 로 제한된다. BaO 의 함량이 중량% 로 표현될 때, 바람직하게는 범위 0 ∼ 10 중량% 이다. BaO is used as a component which gives glass high refractive index and low dispersibility. When incorporated in small amounts, it improves the stability and chemical durability of the glass. When the content of BaO is more than 8%, the stability of the glass to opacity is greatly impaired, and the glass transition temperature and flow temperature of the glass are increased. Therefore, the content of BaO is preferably limited to 0 to 8%, more preferably 0 to 1%. When the content of BaO is expressed in weight percent, it is preferably in the range of 0 to 10 weight percent.
Sb2O3 는 소포제로서 사용된다. 유리 성분 (Sb2O3 을 제외한 유리 조성물) 의 총량을 기준으로한 Sb2O3 의 양이 1 중량% 초과일 때, 프레스 주형의 성형 표면은 정밀 프레스 성형 동안에 손상될 수 있고, 따라서, 유리 성분의 총량을 기준으로 한 Sb2O3 의 양은 바람직하게는 0 ∼ 1 중량% 이다.Sb 2 O 3 is used as an antifoaming agent. When the amount of Sb 2 O 3 based on the total amount of the glass component (glass composition except Sb 2 O 3 ) is more than 1% by weight, the molding surface of the press mold may be damaged during the precision press molding, and thus the glass The amount of Sb 2 O 3 based on the total amount of the components is preferably 0 to 1% by weight.
한편, PbO 는 본 발명의 유리 예비성형체를 구성하는 광학 유리에 함유되지 않는 성분이다. PbO 는 유해하고, PbO 는 또한, PbO 를 함유하는 유리로 형성된 예비성형체가 비(非)산화 대기에서 정밀 프레스 성형될 때, 납이 성형품의 표면에 침적되어 광학 소자의 투명성을 손상하거나 침전된 납이 프레스 주형에 부착하는 문제에 영향을 미친다. On the other hand, PbO is a component which is not contained in the optical glass which comprises the glass preform of this invention. PbO is harmful, and PbO is also a lead that, when preforms formed of glass containing PbO are precise press formed in a non-oxidizing atmosphere, lead deposits on the surface of the molded product, impairing the transparency of the optical element or depositing lead. This affects the problem of sticking to the press mold.
또한, GeO2 는 다른 성분과 비교했을 때 지나치게 비싸기 때문에, GeO2 를 혼입하지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 고가인 것을 감수한다면, GeO2 는 2 % 미만으로 혼입될 수 있다.Also, GeO 2 is preferable because of too expensive when compared with other components, do not incorporate the GeO 2. However, if it is expensive, GeO 2 may be incorporated at less than 2%.
통상적으로, Lu2O3 는 다른 광학 유리 성분으로 그렇게 자주 사용되지는 않고, 유용성이 크게 결핍되고, 광학 유리용 재료로서 비싸고, 따라서, Lu2O3 를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 상기 조성물을 갖는 광학 유리는, Lu2O3 가 혼입되지 않더라도, 정밀 프레스 성형에 적합한 예비성형체를 제공할 수 있다.Usually, Lu 2 O 3 is not used so often as other optical glass components, it greatly lacks in usefulness, is expensive as a material for optical glass, and therefore, it is preferable not to contain Lu 2 O 3 . The optical glass having the composition can provide a preform suitable for precision press molding even if Lu 2 O 3 is not incorporated.
환경적인 문제를 야기하는 원소, 예컨대 카드뮴, 텔루륨 등, 방사성 원소, 예컨대 토륨 등, 및 독성 원소, 예컨대 비소 등 어떤 것도 혼입하는 것은 바람직하지 않다. 또한, 바람직하게는, 유리는 유리의 용융 동안에 증발 문제 등의 견해에서 불소를 함유하지 않는다. It is not desirable to incorporate any of the elements that cause environmental problems, such as cadmium, tellurium, and the like, radioactive elements such as thorium, and toxic elements such as arsenic. Also, preferably, the glass does not contain fluorine in view of evaporation problems or the like during the melting of the glass.
본 발명의 예비성형체를 형성하는 광학 유리는, 성분의 바람직하거나 더욱 바람직한 함량이 필요에 따라 배합될 때, 상기 효과의 추가적인 향상을 달성할 수 있다. 무엇보다도, 하기 유리 조성 1 ∼ 6 이 바람직하다.The optical glass forming the preform of the present invention can achieve further improvement of the above effects when the preferred or more preferred content of the component is blended as necessary. Above all, the following glass compositions 1 to 6 are preferred.
(조성 1)(Composition 1)
하기 함량의 하기 성분을 함유하는 광학 유리:Optical glass containing the following components in the content:
B2O3 40 ∼ 60 % (40 % 제외),B 2 O 3 40-60% (except 40%),
La2O3 5 ∼ 25 %,La 2 O 3 5-25%,
Gd2O3 2 ∼ 22 %,Gd 2 O 3 2-22%,
ZnO 5 ∼ 45 %,ZnO 5-45%,
Nb2O5 Gd2O3/(Gd2O3+Nb2O5) 는 0.91 초과 1.00 이하의 조건을 만족하는Nb 2 O 5 Gd 2 O 3 / (Gd 2 O 3 + Nb 2 O 5 ) is a condition that exceeds 0.91 and 1.00 or less
함량,content,
SiO2 0 ∼ 10 % (10 % 제외),SiO 2 0-10% (excluding 10%),
B2O3/(B2O3+SiO2) 는 0.84 초과 1.00 이하임,B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 ) is greater than 0.84 and less than or equal to 1.00,
La2O3 및 Gd2O3 의 총함량은 12 % 이상임,The total content of La 2 O 3 and Gd 2 O 3 is 12% or more,
Li2O 0.5 ∼ 15 %,Li 2 O 0.5-15%,
ZnO 및 Li2O 의 총함량은 10 % 이상임,The total content of ZnO and Li 2 O is 10% or more,
ZrO2 0.5 ∼ 10 %,ZrO 2 0.5-10%,
Ta2O5 0.2 ∼ 10 %,Ta 2 O 5 0.2-10%,
WO3 0 ∼ 10 %,WO 3 0-10%,
Y2O3 0 ∼ 4 %,Y 2 O 3 0-4%,
Yb2O3 0 ∼ 0.5 %,Yb 2 O 3 0-0.5%,
TiO2 0 ∼ 3 %,TiO 2 0-3%,
CaO 0 ∼ 5 %, 및CaO 0-5%, and
BaO 0 ∼ 8 %,BaO 0-8%,
그리고 상기 유리 성분의 총량을 기준으로 0 ∼ 1 중량% Sb2O3 을 함유함,And 0 to 1 wt% Sb 2 O 3 based on the total amount of the glass component,
(조성 2)(Composition 2)
하기 함량의 하기 성분을 함유하는 광학 유리:Optical glass containing the following components in the content:
B2O3 41 ∼ 60 %,B 2 O 3 41-60%,
La2O3 5 ∼ 25 %,La 2 O 3 5-25%,
Gd2O3 2 ∼ 20 %,Gd 2 O 3 2-20%,
ZnO 5 ∼ 45 %,ZnO 5-45%,
Nb2O5 Gd2O3/(Gd2O3+Nb2O5) 는 0.92 ∼ 1 인 조건을 만족하는 함량,Nb 2 O 5 Gd 2 O 3 / (Gd 2 O 3 + Nb 2 O 5 ) is a content that satisfies the conditions of 0.92 ~ 1,
SiO2 0 ∼ 9 %,SiO 2 0-9%,
B2O3/(B2O3+SiO2) 는 0.85 ∼ 1.00 임,B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 ) is 0.85 to 1.00,
La2O3 및 Gd2O3 의 총함량은 12 % 이상 임,The total content of La 2 O 3 and Gd 2 O 3 is more than 12%,
Li2O 0.5 ∼ 15 %,Li 2 O 0.5-15%,
ZnO 및 Li2O 의 총량은 10 % 이상임,The total amount of ZnO and Li 2 O is 10% or more,
ZrO2 0.5 ∼ 10 %,ZrO 2 0.5-10%,
Ta2O5 0.2 ∼ 10 %,Ta 2 O 5 0.2-10%,
WO3 0 ∼ 10 %,WO 3 0-10%,
Y2O3 0 ∼ 3 %,Y 2 O 3 0-3%,
Yb2O3 0 ∼ 0.5 %,Yb 2 O 3 0-0.5%,
TiO2 0 ∼ 3 %,TiO 2 0-3%,
CaO 0 ∼ 5 %, 및CaO 0-5%, and
BaO 0 ∼ 8 %,BaO 0-8%,
그리고 상기 유리 성분의 총량을 기준으로 0 ∼ 1 중량% 의 Sb2O3 을 함유함.And 0 to 1% by weight of Sb 2 O 3 based on the total amount of the glass component.
(조성 3)(Composition 3)
하기 함량의 하기 성분을 함유하는 광학 유리:Optical glass containing the following components in the content:
B2O3 41 ∼ 60 %,B 2 O 3 41-60%,
La2O3 5 ∼ 23 %,La 2 O 3 5-23%,
Gd2O3 2 ∼ 15 %,Gd 2 O 3 2-15%,
ZnO 5 ∼ 45 %,ZnO 5-45%,
Nb2O5 Gd2O3/(Gd2O3+Nb2O5) 는 0.92 ∼ 1.00 인 조건을 만족하는 함량,Nb 2 O 5 Gd 2 O 3 / (Gd 2 O 3 + Nb 2 O 5 ) is a content that satisfies the conditions of 0.92 ~ 1.00,
SiO2 0 ∼ 9 %,SiO 2 0-9%,
B2O3/(B2O3+SiO2) 는 0.85 ∼ 1.00 임,B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 ) is 0.85 to 1.00,
La2O3 및 Gd2O3 의 총량은 12 ∼ 32% 임,The total amount of La 2 O 3 and Gd 2 O 3 is 12 to 32%,
Li2O 0.5 ∼ 15 %,Li 2 O 0.5-15%,
ZnO 및 Li2O 의 총함량은 15 % 이상임,The total content of ZnO and Li 2 O is more than 15%,
ZrO2 0.5 ∼ 10 %,ZrO 2 0.5-10%,
Ta2O5 0.2 ∼ 10 %,Ta 2 O 5 0.2-10%,
WO3 0 ∼ 7 %,WO 3 0-7%,
Y2O3 0 ∼ 3 %,Y 2 O 3 0-3%,
Yb2O3 0 ∼ 0.5 %,Yb 2 O 3 0-0.5%,
TiO2 0 ∼ 3 %,TiO 2 0-3%,
CaO 0 ∼ 5 %, 및CaO 0-5%, and
BaO 0 ∼ 1 %,BaO 0-1%,
그리고 상기 유리 성분의 총함량을 기준으로 0 ∼ 1 중량% 의 Sb2O3 을 함유함.And 0 to 1% by weight of Sb 2 O 3 based on the total content of the glass component.
(조성 4) (Composition 4)
하기 함량의 하기 성분을 함유하는 광학 유리: Optical glass containing the following components in the content:
B2O3 45 % 초과 60 % 이하,B 2 O 3 45% over 60% or less,
La2O3 5 ∼ 23 %,La 2 O 3 5-23%,
Gd2O3 2 ∼ 22 %,Gd 2 O 3 2-22%,
ZnO 10 ∼ 32 %, ZnO 10-32%,
Nb2O5 0 ∼ 2 %Nb 2 O 5 0-2%
Gd2O3/(Gd2O3+Nb2O5) 는 0.91 초과 1.00 이하임,Gd 2 O 3 / (Gd 2 O 3 + Nb 2 O 5 ) is greater than 0.91 and less than or equal to 1.00,
SiO2 0 ∼ 6 %,SiO 2 0-6%,
B2O3/(B2O3+SiO2) 는 0.85 ∼ 1.00 임,B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 ) is 0.85 to 1.00,
La2O3 및 Gd2O3 의 총함량은 12 ∼ 32% 임,The total content of La 2 O 3 and Gd 2 O 3 is 12 to 32%,
Li2O 0.5 ∼ 10 %,Li 2 O 0.5-10%,
ZnO 및 Li2O 의 총함량은 15 % 이상임,The total content of ZnO and Li 2 O is more than 15%,
ZrO2 0.5 ∼ 10 %,ZrO 2 0.5-10%,
Ta2O5 0.2 ∼ 10 %,Ta 2 O 5 0.2-10%,
WO3 0 ∼ 7 %,WO 3 0-7%,
Y2O3 0 ∼ 3 %,Y 2 O 3 0-3%,
Yb2O3 0 ∼ 0.5 %,Yb 2 O 3 0-0.5%,
TiO2 0 ∼ 3 %,TiO 2 0-3%,
CaO 0 ∼ 5 %, 및CaO 0-5%, and
BaO 0 ∼ 1 %,BaO 0-1%,
그리고 상기 유리 성분의 총함량을 기준으로 0 ∼ 1 중량% Sb2O3 을 함유함.And 0 to 1 wt% Sb 2 O 3 based on the total content of the glass component.
(조성 5)(Composition 5)
하기 함량의 하기 성분을 함유하는 광학 유리:Optical glass containing the following components in the content:
B2O3 45 % 초과 60 % 이하,B 2 O 3 45% above 60%,
La2O3 7 ∼ 20 %,La 2 O 3 7-20%,
Gd2O3 2 ∼ 22 %,Gd 2 O 3 2-22%,
ZnO 10 ∼ 32 %,ZnO 10-32%,
Nb2O5 0 ∼ 2 %Nb 2 O 5 0-2%
Gd2O3/(Gd2O3+Nb2O5) 는 0.91 초과 1.00 이하임,Gd 2 O 3 / (Gd 2 O 3 + Nb 2 O 5 ) is greater than 0.91 and less than or equal to 1.00,
SiO2 0 ∼ 6 %,SiO 2 0-6%,
B2O3/(B2O3+SiO2) 는 0.85 ∼ 1.00 임,B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 ) is 0.85 to 1.00,
La2O3 및 Gd2O3 의 총함량은 14 ∼ 27% 임,The total content of La 2 O 3 and Gd 2 O 3 is 14 to 27%,
Li2O 0.5 ∼ 10 %,Li 2 O 0.5-10%,
ZnO 및 Li2O 의 총함량은 15 ∼ 35 % 임,The total content of ZnO and Li 2 O is 15-35%,
ZrO2 1 ∼ 10 %,ZrO 2 1-10%,
Ta2O5 1 ∼ 8 %,Ta 2 O 5 1-8%,
WO3 0 ∼ 7 %,WO 3 0-7%,
Y2O3 0 ∼ 3 %,Y 2 O 3 0-3%,
Yb2O3 0 ∼ 0.5 %,Yb 2 O 3 0-0.5%,
TiO2 0 ∼ 3 %,TiO 2 0-3%,
CaO 0 ∼ 5 %, 및CaO 0-5%, and
BaO 0 ∼ 1 %, BaO 0-1%,
그리고 상기 유리 성분의 총량을 기준으로 0 ∼ 1 중량% Sb2O3 을 함유함.And 0 to 1 wt% Sb 2 O 3 based on the total amount of the glass component.
(조성 6)(Composition 6)
하기 함량의 하기 성분을 함유하는 광학 유리:Optical glass containing the following components in the content:
B2O3 45 % 초과 60 % 이하,B 2 O 3 45% above 60%,
La2O3 7 ∼ 20 %,La 2 O 3 7-20%,
Gd2O3 2 ∼ 10 %,Gd 2 O 3 2-10%,
ZnO 10 ∼ 32 %,ZnO 10-32%,
Nb2O5 Gd2O3/(Gd2O3+Nb2O5) 는 0.92 ∼ 1.00 인 조건을 만족하는 함량,Nb 2 O 5 Gd 2 O 3 / (Gd 2 O 3 + Nb 2 O 5 ) is a content that satisfies the conditions of 0.92 ~ 1.00,
SiO2 0 ∼ 6 %,SiO 2 0-6%,
B2O3/(B2O3+SiO2) 는 0.85 ∼ 1.00 임,B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 ) is 0.85 to 1.00,
La2O3 및 Gd2O3 의 총함량은 14 ∼ 27% 임,The total content of La 2 O 3 and Gd 2 O 3 is 14 to 27%,
Li2O 0.5 ∼ 10 %,Li 2 O 0.5-10%,
ZnO 및 Li2O 의 총함량은 15 ∼ 35 % 임,The total content of ZnO and Li 2 O is 15-35%,
ZrO2 1 ∼ 10 %,ZrO 2 1-10%,
Ta2O5 1 ∼ 8 %,Ta 2 O 5 1-8%,
WO3 0.5 ∼ 7 %,WO 3 0.5-7%,
Y2O3 0 ∼ 3 %,Y 2 O 3 0-3%,
Yb2O3 0 ∼ 0.5 %,Yb 2 O 3 0-0.5%,
TiO2 0 ∼ 3 %,TiO 2 0-3%,
CaO 0 ∼ 5 %, 및CaO 0-5%, and
BaO 0 ∼ 1 %, BaO 0-1%,
그리고 상기 유리 성분의 총량을 기준으로 0 ∼ 1 중량% 의 Sb2O3 을 함유함.And 0 to 1% by weight of Sb 2 O 3 based on the total amount of the glass component.
본 발명의 예비성형체의 구성하는 광학 유리에서, B2O3, La2O3, ZnO, Gd2O3, Li2O, ZrO2, Ta2O5, WO3 및 SiO2 의 총함량은 바람직하게는 95 %, 더욱 바람직하게는 98 %, 더욱 더 바람직하게는 99 % 를 초과한다.In the optical glass constituting the preform of the present invention, the total content of B 2 O 3 , La 2 O 3 , ZnO, Gd 2 O 3 , Li 2 O, ZrO 2 , Ta 2 O 5 , WO 3 and SiO 2 is Preferably 95%, more preferably 98%, even more preferably 99%.
특히, B2O3, La2O3, ZnO, Gd2O3, Li 2O, ZrO2, Ta2O5, WO3 및 SiO2 의 총함량은 바람직하게는 95 % 및 95 중량% 초과, 더욱 바람직하게는 98 % 및 98 중량% 초과이고, 더욱 더 바람직하게는 100 % 이다.In particular, the total content of B 2 O 3 , La 2 O 3 , ZnO, Gd 2 O 3 , Li 2 O, ZrO 2 , Ta 2 O 5 , WO 3 and SiO 2 is preferably greater than 95% and 95% by weight. More preferably more than 98% and 98% by weight, even more preferably 100%.
상기 조성 4, 5 및 6 에서, 또한, B2O3/(B2O3+SiO2) 는 더욱 바람직하게는 0.88 ∼ 1.00 이다.In the above compositions 4, 5 and 6, B 2 O 3 / (B 2 O 3 + SiO 2 ) is more preferably 0.88 to 1.00.
본 발명의 유리 예비성형체를 구성하는 광학 유리는 1.80 초과 2.00 이하, 바람직하게는 1.80 ∼ 1.90 의 굴절률 (nd) 을 갖는다. 또한, 상기 광학 유리는 40 ∼ 45 (45 제외), 바람직하게는 40 ∼ 44.5 의 아베수 (νd) 를 갖는다.The optical glass which comprises the glass preform of this invention has a refractive index (nd) of more than 1.80 and 2.00 or less, Preferably 1.80-1.90. Further, the optical glass has an Abbe's number (vd) of 40 to 45 (excluding 45), preferably 40 to 44.5.
본 발명의 유리 예비성형체를 구성하는 광학 유리는 예를 들어 종래의 방법에 따른 원료 화합물의 조제, 용융, 세정, 교반 및 균질화로 수득한 용융 유리를 형상화하고, 형상화된 유리를 냉각하여 수득할 수 있다.The optical glass constituting the glass preform of the present invention can be obtained, for example, by shaping a molten glass obtained by preparing, melting, washing, stirring and homogenizing a raw material compound according to a conventional method, and cooling the shaped glass. have.
본 발명의 유리 예비성형체의 정밀 프레스 성형으로 높은 표면 정밀성 및 높은 내부 품질의 필요조건을 만족시키는 광학 소자를 고생산성으로 제조하기 위해, 바람직하게는, 유리 예비성형체를 구성하는 광학 유리는 비교적 낮은 온도에서 플라스틱 변형성 상태로 된다. 유리전이온도가 높을 때, 프레스 주형의 성형 표면은 정밀 프레스 성형 동안에 자연적으로 고온에 노출되고, 그 결과, 상기 성형 표면은 격렬히 닳게 되거나 손상되게 된다. 정밀 프레스 성형에서, 프레스 주형의 성형 표면 상에 생긴 아주 작은 흠조차 최종 생성물로서 광학 소자의 광학 기능 표면으로 이동되고, 그 결과, 광학 소자의 성능은 저하된다. 정밀 프레스 성형성을 고려한다면, 본 발명의 유리 예비성형체를 구성하는 광학 유리는 유리전이온도 (Tg) 650 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 630 ℃ 이하이다. 또한, 상기 광학 유리는 바람직하게는 유동 온도 (Ts) 670 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 650 ℃ 이하이다. 본 발명의 유리 예비성형체가 용융 유리로부터 제조될 때, 용융 유리의 안정한 흐름 및 형상화를 위해, 바람직하게는, 광학 유리는 액상선 온도에서 점도 4 ∼ 40 dPaㆍs, 더욱 바람직하게는 점도 5 ∼ 30 dPaㆍs 를 나타낸다.In order to manufacture optical elements with high productivity by precision press molding of the glass preform of the present invention that satisfies the requirements of high surface precision and high internal quality, the optical glass constituting the glass preform preferably has a relatively low temperature. In a plastic deformable state. When the glass transition temperature is high, the molding surface of the press mold is naturally exposed to high temperature during the precision press molding, and as a result, the molding surface is worn out or damaged violently. In precision press molding, even the smallest flaws on the forming surface of the press mold are transferred to the optical functional surface of the optical element as a final product, and as a result, the performance of the optical element is degraded. In view of precision press formability, the optical glass constituting the glass preform of the present invention has a glass transition temperature (Tg) of 650 ° C. or less, more preferably 630 ° C. or less. In addition, the optical glass is preferably a flow temperature (Ts) of 670 ° C or lower, more preferably 650 ° C or lower. When the glass preform of the present invention is produced from molten glass, for stable flow and shaping of the molten glass, preferably, the optical glass has a viscosity of 4-40 dPa · s, more preferably 5-5 at liquidus temperature. 30 dPa * s is shown.
본 발명의 유리 예비성형체에서, 바람직하게는, 모든 표면은 용융된 상태에서 유리의 고화에 의해 형성되고, 더욱 바람직하게는, 모든 표면은 용융된 상태에서 유리의 고화에 의해 형성되고, 기계로 마무리되지 않는다. 유리 예비성형체가 용융된 상태에서 유리의 고화에 의해 형성된 모든 표면을 가질 때, 유리 예비성형체는 부드러운 표면 (어떤 절단 흔적 또는 어떤 연마 흔적이 없음) 을 갖는다.In the glass preform of the present invention, preferably, all surfaces are formed by the solidification of the glass in the molten state, and more preferably, all the surfaces are formed by the solidification of the glass in the molten state and finished with a machine. It doesn't work. When the glass preform has all the surfaces formed by the solidification of the glass in the molten state, the glass preform has a smooth surface (no cutting marks or any polishing traces).
바람직하게는, 본 발명의 유리 예비성형체의 모든 표면은 자유 표면으로 형성된다. 자유 표면은 어떤 고체와 접촉하지 않고, 따라서 용융된 상태 또는 연화된 상태에서 유리를 냉각하는 공정에서 유리의 표면으로 이동된 고체의 표면을 갖지 않으면서 형성된 표면을 의미한다. 상세하게는, 용융된 상태 또는 연화된 상태에서의 유리는, 유리에 가스 압력을 적용하여 부유되는 동안에, 냉각되어, 모든 표면이 용융된 상태에서 유리의 고화로 형성되거나 모든 표면이 자유 표면으로 형성되는 유리 예비성형체를 제조할 수 있다. 유리 예비성형체의 모든 표면이 자유 표면으로 형성될 때, 어떤 연마 단계를 필요로 하지 않고, 그 결과, 제조 비용은 감소된다. 또한, 광학 소자의 표면 품질을 저하시키는 정밀 프레스 성형 후에 연마 흔적이 남게되는 경우를 피할 수 있다.Preferably, all surfaces of the glass preform of the present invention are formed as free surfaces. By free surface is meant a surface formed which is not in contact with any solid and thus has no surface of solids migrated to the surface of the glass in the process of cooling the glass in the molten or softened state. Specifically, the glass in the molten state or in the softened state is cooled while floating by applying gas pressure to the glass, so that all the surfaces are formed by the solidification of the glass in the molten state or all the surfaces are formed as free surfaces. A glass preform may be prepared. When all surfaces of the glass preform are formed into free surfaces, no polishing step is required, and as a result, the manufacturing cost is reduced. In addition, it is possible to avoid the case where the polishing traces remain after the precision press molding which lowers the surface quality of the optical element.
본 발명의 유리 예비성형체의 표면은, 유리가 프레스 주형에 부착하는 것을 방지하고 주형에서 유리가 쉽게 팽창할 수 있도록 하기 위해 필요에 따라, 정밀 프레스 성형 동안에 필름이 제공될 수 있다. 필름의 예는 탄소 함유 필름 및 자기 회합 단일층 필름을 포함한다. 탄소 함유 필름은 바람직하게는 할로겐화 탄소 필름 및 탄소 필름을 포함한다.The surface of the glass preform of the present invention may be provided with a film during precision press molding as needed to prevent glass from adhering to the press mold and to allow the glass to expand easily in the mold. Examples of films include carbon containing films and self-associating monolayer films. The carbon containing film preferably includes a halogenated carbon film and a carbon film.
본 발명에서, 유리 예비성형체는 가열에 의해 정밀 프레스 성형될 유리로 만들어진 중간체를 의미한다. 유리 예비성형체의 형상은 정밀 프레스 성형 생성물 (광학 소자) 에 따라 결정된다. 본 발명의 유리 예비성형체로부터 제조된 정밀 프레스 성형 생성물 (광학 소자) 은 회전 대칭축을 갖는 많은 제품, 예컨대 렌즈를 포함하고, 따라서, 유리 예비성형체는 바람직하게는 회전 대칭축을 갖는 형상을 갖는다. 상세하게는, 유리 예비성형체의 형상은 구형 또는 1개의 회전 대칭축을 갖는 형상을 포함한다. 1개의 회전 대칭축을 갖는 형상은 상기의 회전 대칭축을 포함하는 단면이 어떤 모서리 또는 이 (dent) 없이 부드러운 모서리 선을 갖는 형상, 예컨대 모서리 선이 회전 대칭축과 일치하여 작은 축을 갖는 타원을 형성하는 상기 단면을 갖는 형상을 포함하고, 또한 구형을 어느 정도 편평하게 하여 수득한 형상 (구형의 중심을 통과하는 하나의 축을 따라 구형의 크기를 감소시켜 수득한 형상) 을 포함한다.In the present invention, glass preform means an intermediate made of glass to be precise press formed by heating. The shape of the glass preform is determined according to the precision press molded product (optical element). Precision press molded products (optical elements) made from the glass preforms of the present invention comprise many products with a rotational axis of symmetry, such as lenses, and thus the glass preforms preferably have a shape with an axis of rotational symmetry. Specifically, the shape of the glass preform includes a shape having a spherical or one axis of rotational symmetry. The shape with one axis of rotational symmetry is such that the cross section including the axis of rotational symmetry has a smooth edge line without any edges or dents, for example, the cross section in which the edge line coincides with the axis of rotational symmetry to form an ellipse with a small axis. And shapes obtained by flattening the sphere to some degree (shape obtained by reducing the size of the sphere along one axis passing through the center of the sphere).
정밀 프레스 성형의 특징의 견해에서, 유리 예비성형체의 내부뿐만 아니라, 그의 표면은 흠, 예컨대 맥리(striae), 균열, 부서짐, 흐림, 불투명 등이 없는 것이 요구된다. 또한, 유리 예비성형체의 표면은 최종 생성물처럼 정밀 프레스 성형 생성물 (광학 소자) 의 표면만큼 유리 예비성형체의 표면은 바람직하게는 부드럽다.In view of the features of precision press molding, not only the interior of the glass preform, but also its surface is required to be free of flaws such as striae, cracks, chipping, blurring, opacity, and the like. In addition, the surface of the glass preform is preferably as smooth as the surface of the precision press-molded product (optical element) like the final product.
본 발명의 의해 제공되는 유리 예비성형체의 제조 방법을 하기에서 설명한다. 상기 방법은 소정 중량을 갖는 용융 유리 덩어리를 용융 유리로부터 분리하고 유리 덩어리를 냉각하여 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체를 수득함을 포함하는데, 상기 유리 예비성형체는 용융 유리 덩어리의 중량과 동등한 중량을 갖는다. The production method of the glass preform provided by the present invention is described below. The method includes separating a molten glass mass having a predetermined weight from the molten glass and cooling the glass mass to obtain a precision press molded glass preform, wherein the glass preform has a weight equivalent to that of the molten glass mass.
더욱 상세하게는, 온도 약 1,000 ∼ 1,400 ℃ 및 점도 약 0.1 ∼ 5 dPaㆍs 를 갖는 완전히 용융된, 세정된 및 균질화된 용융 유리를 제공하고, 유리는, 유리가 점도 약 3 ∼ 60 dPaㆍs 를 갖기 위해 온도 조절되면서, 플로아웃(flow-out) 노즐 또는 플로아웃 파이프로부터 배출되어, 유리 예비성형체를 제조한다.More specifically, it provides a fully molten, washed and homogenized molten glass having a temperature of about 1,000 to 1,400 ° C. and a viscosity of about 0.1 to 5 dPa · s, wherein the glass has a viscosity of about 3 to 60 dPa · s. While temperature-controlled to have a discharge from the flow-out nozzle or flow-out pipe, the glass preform is produced.
온도 조절 방법은 플로아웃 노즐 또는 플로아웃 파이프의 온도가 제어되는 방법을 포함한다. 바람직하게는, 플로아웃 노즐 또는 플로아웃 파이프는 백금 또는 백금 합금으로 만들어진다. 제조 공정의 구체적인 예는 하기 공정을 포함한다: (a) 소정 중량을 갖는 용융 유리 방울 형태로 플로아웃 노즐로부터 용융 유리를 적하하고 수취 멤버로 용융 유리 방울을 수취하여 유리 예비성형체를 제조하는 공정, (b) 상기 플로아웃 노즐로부터 액체 질소 등에 소정 중량을 갖는 용융 유리 방울을 적하하여 유리 예비성형체를 제조하는 공정, 및 (c) 백금 또는 백금 합금으로 만들어진 플로아웃 파이프로부터 용융 유리 흐름을 하향으로 흐르게 하고, 용융 유리 흐름의 전방 말단 부분을 수취 멤버로 수취하여, 노즐과 용융 유리 흐름의 수취 멤버 측면 사이에서 좁은 직경 부분을 형성한 다음, 좁은 직경 부분으로부터 용융 유리 흐름을 분리하고, 소정 중량을 갖는 용융 유리 덩어리를 수취 멤버로 수취하여 유리 예비성형체로 형성하는 공정. 용융 유리가 방울로 적하될 때, 유리의 점도는 바람직하게는 3 ∼ 30 dPaㆍs 이다. 용융 유리가 용융 유리 흐름 형태로 하향으로 흐르게 될 때, 유리의 점도는 바람직하게는 2 ∼ 60 dPaㆍs 이다. The temperature control method includes a method in which the temperature of the flowout nozzle or the flowout pipe is controlled. Preferably, the flowout nozzle or flowout pipe is made of platinum or platinum alloy. Specific examples of the manufacturing process include the following steps: (a) dropping molten glass from the flow-out nozzle in the form of molten glass droplets having a predetermined weight and receiving molten glass droplets with a receiving member to produce a glass preform, (b) dropping a molten glass drop having a predetermined weight from the flow-out nozzle into a liquid nitrogen or the like to prepare a glass preform; and (c) flowing molten glass flow downward from a flow-out pipe made of platinum or platinum alloy. And receiving the front end portion of the molten glass flow with the receiving member to form a narrow diameter portion between the nozzle and the receiving member side of the molten glass flow, and then separating the molten glass flow from the narrow diameter portion and having a predetermined weight. A process of receiving a molten glass mass with a receiving member to form a glass preform. When the molten glass is dropped into the droplets, the viscosity of the glass is preferably 3 to 30 dPa · s. When the molten glass flows downward in the form of molten glass flow, the viscosity of the glass is preferably 2 to 60 dPa · s.
긁힘, 오염, 표면 변질 등이 없는 부드러운 표면, 예컨대 자유 표면을 갖는 유리 예비성형체를 제조하기 위해, 용융 유리 덩어리가, 형상 주형 위에 가스 압력을 적용하여 부유되도록 하면서, 유리 예비성형체로 형상화되는 방법, 또는 용융 유리 방울이 대기압에서 실온에서 가스인 물질을 냉각, 예컨대 액체 질소에 의해 액체로 전환하여 제조한 매질로 도입되고, 용융 유리 방울이 유리 예비성형체로 형상화되는 방법을 사용한다.To produce a glass preform having a smooth surface, such as a free surface, free of scratches, contamination, surface deterioration, etc., wherein the molten glass mass is shaped into a glass preform while allowing it to float by applying gas pressure over the shape mold, Or a method in which the molten glass droplets are introduced into a medium prepared by cooling a material, which is a gas at room temperature at atmospheric pressure, such as by converting it into a liquid by liquid nitrogen, and the molten glass droplets are shaped into a glass preform.
용융 유리 덩어리가, 부유하게 되는 동안에, 유리 예비성형체로 형상화될 때, 가스 (부유 가스) 는 가스 압력을 상향으로 적용하기 위해 용융된 가스 덩어리로 취입된다. 이 경우에, 용융 유리 덩어리의 점도가 너무 낮게 되면, 부유 가스는 유리에 들어가서 거품 형태로 유리 예비성형체에 남게 된다. 용융 유리 덩어리가 상기 범위의 점도를 가질 때, 유리 덩어리는 부유 가스를 유리에 들어가게 하지 않으면서 부유가 일어날 수 있다.When the molten glass mass is shaped into a glass preform while floating, the gas (floating gas) is blown into the molten gas mass to apply the gas pressure upwards. In this case, if the viscosity of the molten glass mass becomes too low, the floating gas enters the glass and remains in the glass preform in the form of bubbles. When the molten glass gob has a viscosity in the above range, the glass gob may float without causing floating gas to enter the glass.
부유 가스를 유리 예비성형체 (유리 덩어리) 에 적용하기 위해 사용될 가스는 공기, N2 가스, O2 가스, Ar 가스, He 가스, 수증기 등을 포함한다. 가스 압력은 유리 예비성형체가 고체, 예컨대 형상 주형의 표면과 접촉하지 않으면서 부유될 수 있는 한 특별하게 제한되지는 않는다.Gases to be used for applying the suspended gas to the glass preform (glass gob) include air, N 2 gas, O 2 gas, Ar gas, He gas, water vapor, and the like. The gas pressure is not particularly limited as long as the glass preform can be suspended without contacting the surface of a solid, such as a shape mold.
본 발명에 의해 제공된 유리 예비성형체의 제조 공정에서, 유리 예비성형체의 중량은 용융 유리 덩어리의 중량과 정확히 동등하게 되도록 결정된다. 본 발명의 유리 예비성형체의 정밀 프레스 성형에 따라서, 정밀 프레스 성형품을 제조할 수 있다. 유리 예비성형체의 중량이 최종 생성물로서 정밀 프레스 성형품의 중량보다 더 작을 때, 유리는 프레스 주형의 전체 성형 표면까지 채워지지 않고, 따라서, 목적하는 표면 정밀성을 얻을 수 없거나 정밀 프레스 성형품의 두께가 소정 두께보다 더 작다는 문제를 야기한다. 유리 예비성형체의 중량이 너무 클 때, 여분의 유리가 프레스 주형 멤버의 틈에 들어가서 버(burr)를 형성하거나 성형품의 두께가 소정 두께보다 더 크다는 문제를 야기한다. 따라서, 통상적인 프레스 성형용 어떤 유리 예비성형체보다 더 정밀하게 유리 예비성형체의 중량을 조절할 필요가 있다. 이러한 이유로, 유리 예비성형체의 중량 및 용융 유리 덩어리의 중량은 또한 서로 정밀하게 동등할 정도로 결정된다.In the manufacturing process of the glass preform provided by the present invention, the weight of the glass preform is determined to be exactly equal to the weight of the molten glass mass. According to the precision press molding of the glass preform of this invention, a precision press molded article can be manufactured. When the weight of the glass preform is less than the weight of the precision press molding as a final product, the glass is not filled to the entire molding surface of the press mold, and thus, the desired surface precision cannot be obtained or the thickness of the precision press molding is a predetermined thickness. It causes the problem of being smaller than. When the weight of the glass preform is too large, excess glass enters the gap of the press mold member to form a burr or cause the problem that the thickness of the molded article is larger than the predetermined thickness. Therefore, there is a need to control the weight of the glass preform more precisely than any glass preform for conventional press molding. For this reason, the weight of the glass preform and the weight of the molten glass mass are also determined to be precisely equivalent to each other.
본 발명의 광학 소자를 하기에서 설명한다. 본 발명의 광학 소자는 특징적으로 본 발명의 상기 유리 예비성형체를 가열하고 정밀 프레스 성형하여 제조한 생성물이다.The optical element of this invention is demonstrated below. The optical element of the present invention is a product produced by heating and precise press molding the glass preform of the present invention.
본 발명의 광학 소자의 표면은 반사방지 필름, 반사 필름, 임의 파장 영역에서 빛을 반사하기 위한 부분 반사 필름, 임의 파장 영역에서 빛을 흡수하기 위한 필름 등이 제공될 수 있다.The surface of the optical element of the present invention may be provided with an antireflection film, a reflective film, a partially reflective film for reflecting light in an arbitrary wavelength region, a film for absorbing light in an arbitrary wavelength region, and the like.
본 발명의 광학 소자는 상기 특성을 갖는 본 발명의 유리 예비성형체를 정밀 프레스 성형으로 수득하고, 그 결과, 그의 광학 기능 표면은 절단 또는 연마에 의해 야기된 아주 작은 손상도 없다. 또한, PbO 를 함유하지 않고 바람직하게는 GeO2 및 Lu2O3 중 어떤 것도 함유하지 않는 광학 유리로 형성되고, 그 결과, 환경 및 비용의 견해에서 아주 탁월하다.The optical element of the present invention obtains the glass preform of the present invention having the above characteristics by precision press molding, and as a result, its optically functional surface is free from the slightest damage caused by cutting or polishing. In addition, it is formed of an optical glass that does not contain PbO and preferably does not contain any of GeO 2 and Lu 2 O 3 , and as a result, is excellent in terms of environment and cost.
본 발명의 광학 소자의 예는 각종 렌즈, 예컨대 구면 렌즈, 비구면 렌즈, 마이크로렌즈, 렌즈 어레이 및 회절 격자가 있는 렌즈, 회절 격자, 프리즘, 렌즈가 있는 프리즘, 다각형 거울 등을 포함한다.Examples of the optical element of the present invention include various lenses such as spherical lenses, aspherical lenses, microlenses, lenses with lens arrays and diffraction gratings, diffraction gratings, prisms, prisms with lenses, polygon mirrors and the like.
본 발명에 의해 제공된 광학 소자의 제조 방법을 하기에서 설명한다. 본 발명에 의해 제공된 광학 소자의 제조 방법은 본 발명의 유리 예비성형체를 가열함 및 정밀 프레스 성형함을 포함한다.The manufacturing method of the optical element provided by this invention is demonstrated below. The manufacturing method of the optical element provided by this invention includes heating and precision press molding the glass preform of this invention.
정밀 프레스 성형은 소정 형상으로 아주 정밀하게 가공(기계로 마무리)되는 성형 표면을 갖는 프레스 주형을 사용하고, 성형 표면은 프레스 동안에 유리의 부착을 방지하기 위한 주형 분리 필름이 제공될 수 있다. 주형 분리 필름은 탄소 함유 필름, 니트라이드 및 귀금속을 포함한다. 탄소 함유 필름은 바람직하게는 수소화 탄소 필름 또는 탄소 필름으로부터 선택된다. Precision press molding uses a press mold having a molding surface that is processed very precisely (machine finish) into a desired shape, and the molding surface may be provided with a mold separation film to prevent adhesion of the glass during the press. Mold separation films include carbon containing films, nitrides and precious metals. The carbon containing film is preferably selected from hydrogenated carbon films or carbon films.
본 발명에 의해 제공된 광학 소자의 제조 공정은 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체를 프레스 주형에 도입하고, 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체를 프레스 주형과 함께 가열하고, 유리 예비성형체를 정밀 프레스 성형하여 광학 소자를 제조함을 포함하는 공정, 및 프레스 주형보다 더 높은 온도를 갖도록 예열된 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체를 프레스 주형에 도입한 다음, 유리 예비성형체를 정밀 프레스 성형함을 포함하는 공정을 포함한다.The manufacturing process of the optical element provided by this invention introduces a precision press-molded glass preform into a press mold, heats the precision press-molded glass preform with a press mold, and precisely press-presses the glass preform to produce an optical element. And a process comprising introducing a prepress preheated glass preform preheated to a higher temperature than the press mold, and then precision press molding the glass preform.
더욱 상세하게는, 유리 예비성형체는 정밀하게 작업된 성형 표면(들)을 갖는 한 쌍의 외장 상부 및 하부 주형 멤버 사이에 도입되고, 프레스 주형 및 유리 예비성형체 모두는 유리 예비성형체를 연화하기 위해 광학 유리의 점도 105 ∼ 109 dPaㆍs 에 해당하는 온도까지 가열 하에서 온도 증가되고, 유리 예비성형체는 프레스 성형되어, 프레스 주형의 성형 표면은 유리 예비성형체로 이동될 수 있다.More specifically, the glass preform is introduced between a pair of sheath upper and lower mold members having precisely worked molding surface (s), and both the press mold and the glass preform are optical to soften the glass preform. The temperature is increased under heating to a temperature corresponding to the viscosity of 10 5 to 10 9 dPa · s, the glass preform is press molded, so that the molding surface of the press mold can be moved to the glass preform.
대안적으로, 유리 점도로서 104 ∼ 108 dPaㆍs 의 점도에 상응하는 온도로 미리 온도 상승된 유리 예비성형체는 정밀하게 작업된 성형 표면(들)을 갖는 한 쌍의 외장 상부 및 하부 주형 멤버 사이에 도입되고, 유리 예비성형체는 프레스 성형되어, 유리 주형의 성형 표면은 유리 예비성형체로 이동된다.Alternatively, the glass preform, which has been preheated to a temperature corresponding to a viscosity of 10 4 to 10 8 dPa · s as glass viscosity, may have a pair of sheathed upper and lower mold members with precisely worked molding surface (s). In between, the glass preform is press molded, and the forming surface of the glass mold is moved to the glass preform.
프레스 성형에서의 대기는 바람직하게는 프레스 주형의 표면, 및 유리 예비성형체의 표면에 제공된 주형 분리 필름을 보호하기 위해 비산화된다. 비산화 대기는 불활성 가스, 예컨대 아르곤 또는 질소, 환원 가스, 예컨대 수소 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 질소 가스, 또는 소량의 수소 가스를 함유하는 질소 가스를 사용할 수 있다. 프레스 성형의 압력 및 시간은 광학 유리의 점도 등을 고려하여 필요에 따라 결정될 수 있고, 프레스 성형은 예를 들어 압력 약 5 ∼ 15 MPa 하에서 프레스 시간 10 ∼ 300초 동안에 수행될 수 있다. 프레스 성형 조건, 예컨대 프레스 시간, 압력 등은 프레스 성형품의 형상 및 크기에 따라 공지된 범위 내에서 필요에 따라 결정될 수 있다.The atmosphere in press molding is preferably deoxidized to protect the mold separation film provided on the surface of the press mold and the surface of the glass preform. The non-oxidizing atmosphere can be selected from inert gases such as argon or nitrogen, reducing gases such as hydrogen or mixtures thereof. Preferably, nitrogen gas or nitrogen gas containing a small amount of hydrogen gas can be used. The pressure and time of the press molding may be determined as necessary in consideration of the viscosity of the optical glass and the like, and the press molding may be carried out, for example, for a press time of 10 to 300 seconds under a pressure of about 5 to 15 MPa. Press molding conditions, such as press time, pressure, etc., can be determined as needed within a known range depending on the shape and size of the press-molded product.
그 다음, 프레스 주형 및 유리 성형품을 냉각하고, 바람직하게는, 유리 성형품은 스트레인점 이하의 온도를 갖게 될 때, 주형 멤버는 유리 성형품을 꺼내기 위해 분리된다. 광학 특성을 원하는 값과 정확하게 일치되게 하기 위해, 냉각 동안의 유리 성형품을 가열냉각하기 위한 조건, 예컨대 가열냉각 속도를 필요에 따라 조절할 수 있다.Then, the press mold and the glass molded article are cooled, and preferably, when the glass molded article has a temperature below the strain point, the mold member is separated to take out the glass molded article. In order to ensure that the optical properties are exactly matched with the desired values, the conditions for heat-cooling the glass molded part during the cooling can be adjusted as necessary.
실시예Example
하기의 실시예를 참고로 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Although the present invention is described in detail with reference to the following examples, the present invention is not limited by these examples.
광학 유리를 하기의 방법으로 각종 특성에 대해 측정했다.Optical glass was measured about various characteristics by the following method.
(1) 굴절률 (nd) 및 아베수 (νd) (1) refractive index (nd) and Abbe's number (νd)
유리전이온도 (Tg) 및 유동 온도 (Ts) 사이의 온도에서 유지된 광학 유리를 속도 -30 ℃/h 로 온도 감소시키고, 굴절률 (nd) 및 아베수 (νd) 를 (Kalnew Optical Industrial Co., Ltd. 에 의해 제공된 GMR-1 로) Japan Optical Glass Society Standard 에 따른 굴절률 측정법으로 측정했다. The optical glass maintained at a temperature between the glass transition temperature (Tg) and the flow temperature (Ts) was reduced in temperature at a rate of −30 ° C./h, and the refractive indices (nd) and Abbe's number (νd) were obtained from (Kalnew Optical Industrial Co., It was measured by the refractive index measurement method according to Japan Optical Glass Society Standard by GMR-1 provided by Ltd.
(2) 유리 전이 온도 (Tg) 및 유동 온도 (Ts)(2) glass transition temperature (Tg) and flow temperature (Ts)
광학 유리를 유리전이온도 및 유동 온도에 대해 부하 98 mN 하에서 온도 상승 속도 4 ℃/min. 로 열-기계적 분석기 TMA8510 (Rigaku Corporation 공급) 로 측정했다.The rate of temperature rise of the optical glass under load 98 mN with respect to glass transition temperature and flow temperature is 4 ° C./min. It was measured with a thermo-mechanical analyzer TMA8510 (supplied by Rigaku Corporation).
(3) 액상선 온도 (LT) 및 이 온도에서의 유리 점도(3) Liquidus temperature (LT) and glass viscosity at this temperature
용융 유리를 소정 온도로 냉각하고 2시간 동안 유지할 때 결정이 침전되지 않는 최하 온도로서 액상선 온도를 결정했다. 유리의 점도에 대해, 광학 유리를, JIS Z 8803 에 따른 측정 방법으로 동축 이중 원통형 회전 점도계 (Tokyo Kogyo K.K. 에 의해 제공된 고온 점도 측정 장비 "RHEOTRONIC" 를 이용) 로 액상선 온도에서 점도에 대해 측정했다.The liquidus temperature was determined as the lowest temperature at which crystals did not precipitate when the molten glass was cooled to a predetermined temperature and held for 2 hours. About the viscosity of glass, the optical glass was measured with respect to the viscosity at liquidus temperature by the coaxial double cylindrical rotational viscometer (using the high temperature viscosity measuring instrument "RHEOTRONIC" provided by Tokyo Kogyo KK) by the measuring method according to JIS Z 8803. .
(4) 비중(4) specific gravity
Archimedean 법에 의해 측정됨 (Alfa Mirage Co., Ltd. 에 의해 제공된 전자 비중 측정기 MD-200S 사용).Measured by the Archimedean method (using an electronic specific gravity meter MD-200S provided by Alfa Mirage Co., Ltd.).
실시예 1 - 39Examples 1-39
원료로서 옥시드, 카보네이트, 술페이트, 니트레이트, 히드록시드 등, 예컨대 SiO2, H3BO3, La2O3, ZnO, ZnCO3, ZrO2, Li2CO3 등의 무게를 재어 표 1-1 ∼ 1-4 에 나타나 있는 250 ∼ 300 g 의 유리 조성물을 수득했다. 각 실시예에서의 무게를 잰 원료를 완전히 혼합하여 제형된 배치를 수득하고, 상기 제형화된 배치를 백금 도가니에 넣고, 이 도가니를 1,200 ∼ 1,450 ℃ 로 유지된 전기로에 넣고, 제형화된 배치를 공기중에서 2 ∼ 4 시간 동안에 교반하면서 용융시켰다. 용융된 후, 용융 유리를, 탄소로 만들어진 40 ×70 ×15 mm 주형에서 주조하여, 용융 유리가 유리전이온도로 점차 냉각된 직후에, 주형 중의 유리를 가열냉각 노에 넣었다. 유리를 약 1시간 동안 유리전이온도 범위에서 가열냉각하고, 노에서 냉각시켜 광학 유리를 수득했다. 이렇게 수득한 광학 유리에서, 현미경으로 관찰할 수 있는 결정은 침전되지 않았다. 표 1-1 ∼ 1-4 는 몰% 로 표시된 광학 유리의 조성을 나타내고, 표 1-5 는 중량% 로 표시되는 광학 유리의 조성을 나타낸다.Oxides, carbonates, sulfates, nitrates, hydroxides, and the like as raw materials, for example, SiO 2 , H 3 BO 3 , La 2 O 3 , ZnO, ZnCO 3 , ZrO 2 , Li 2 CO 3 250-300 g of glass compositions shown by 1-1 to 1-4 were obtained. The weighed raw material in each example was thoroughly mixed to obtain a formulated batch, the formulated batch was placed in a platinum crucible, and the crucible was placed in an electric furnace maintained at 1,200-1,450 ° C., and the formulated batch was It melt | dissolved in air, stirring for 2 to 4 hours. After melting, the molten glass was cast in a 40 × 70 × 15 mm mold made of carbon, and immediately after the molten glass was gradually cooled to the glass transition temperature, the glass in the mold was placed in a heating cooling furnace. The glass was cooled by heating in the glass transition temperature range for about 1 hour and cooled in a furnace to obtain an optical glass. In the optical glass thus obtained, no crystal which could be observed under a microscope was precipitated. Tables 1-1 to 1-4 show the composition of the optical glass expressed in mol%, and Tables 1-5 show the composition of the optical glass expressed in wt%.
표 2-1 및 2-2 는 이들 광학 유리의 특성을 나타낸다. 표 2-1 및 2-2 에 나타나 있는 바와 같이, 광학 유리는 굴절률 (nd) 1.81697 ∼ 1.82796, 아베수 (νd) 41.77 ∼ 43.11, 유리전이온도 (Tg) 586 ∼ 598 ℃, 유동 온도 (Ts) 630 ∼ 647 ℃, 액상선 온도 (LT) 990 ∼ 1,030 ℃, 액상선 온도에서의 점도 5 ∼ 9 dPaㆍs 및 비중 범위 4.868 ∼ 5.051 를 나타내었다.Tables 2-1 and 2-2 show the characteristics of these optical glasses. As shown in Tables 2-1 and 2-2, the optical glass has a refractive index (nd) of 1.81697 to 1.82796, an Abbe number (νd) of 41.77 to 43.11, a glass transition temperature (Tg) of 586 to 598 ° C, and a flow temperature (Ts). The viscosity at 630-647 degreeC, liquidus temperature (LT) 990-1,030 degreeC, liquidus temperature 5-9 dPa * s, and specific gravity range 4.868-5.051 were shown.
상기 전기로에서의 (유리 점도 3 ∼ 0.05 dPaㆍs 에 상응하는) 1,050 ∼ 1,450 ℃ 에서 유지된 용융 유리는 일정한 속도로 (유리 점도 4 dPaㆍs 에 상응하는) 1,050 ℃ 로 온도조절된 백금 파이프로부터 하향으로 계속해서 흐르고, 용융 유리 흐름의 전방은 유리 예비성형체 형상 주형이 수취되고, 형상 주형은 소정 중량을 갖는 용융 유리 덩어리가 상기 전방 말단으로부터 분리되는 타이밍에서 하향으로 흐르는 용융 유리 흐름 속도보다 충분히 더 큰 속도로 하향으로 이동되었다. 용융 유리 방울이 적하될 때, 각 유리는 점도 7 dPaㆍs 를 나타내었다.The molten glass maintained at 1,050-1,450 ° C. (corresponding to a glass viscosity of 3 to 0.05 dPa · s) in the electric furnace was obtained from a platinum pipe temperature controlled to 1,050 ° C. (corresponding to a glass viscosity of 4 dPa · s) at a constant rate. It continues to flow downward, and the front of the molten glass flow is received with a glass preform shaped mold, and the shape mold is sufficiently higher than the molten glass flow rate flowing downward at the timing when the molten glass mass having a predetermined weight is separated from the front end. It was moved downward at a high speed. When the molten glass droplets were dropped, each glass exhibited a viscosity of 7 dPa · s.
그와 같은 용융 유리 덩어리는 상기 형상 주형에서 가스 압력을 적용하여 부유하기 시작하는 동안에, 구면 예비성형체로 형성되고 가열냉각되었다. 유리 예비성형체의 중량은 범위 0.01 ∼ 5 g 로 설정되었다. 용융 유리 덩어리의 중량은 상응하는 유리 예비성형체의 중량과 동등하였고, 이렇게 수득한 유리 예비성형체는 소정 중량을 기준으로 ±1% 의 중량 정밀성을 갖는다.Such molten glass mass was formed into a spherical preform and heated and cooled while starting to float by applying gas pressure in the shape mold. The weight of the glass preform was set in the range 0.01 to 5 g. The weight of the molten glass mass was equivalent to the weight of the corresponding glass preform, and the glass preform thus obtained had a weight precision of ± 1% based on the predetermined weight.
이렇게 수득한 유리 예비성형체 각각의 모든 표면은 용융 유리의 고화에 의해 형성되었고, 자유 표면이었다. 또한, 흠, 예컨대 맥리(striae), 불투명, 균열(부서짐), 거품 등은 각 표면 상에서 및 각 유리 내부에서 발견되지 않았다.All surfaces of each of the glass preforms thus obtained were formed by solidification of the molten glass and were free surfaces. In addition, flaws such as striae, opacity, cracks (brokenness), bubbles and the like were not found on each surface and inside each glass.
실시예 40Example 40
상기 실시예 1 ∼ 39 에서 수득한 유리 예비성형체 각각은 탄소 함유 필름 (다이아몬드 같은 탄소) 가 제공된 성형 표면을 갖는 프레스 주형에 따로따로 도입되고, 유리 예비성형체 및 프레스 주형은 유리가 점도 105 ∼ 109 dPaㆍs 를 갖는 온도까지 함께 가열되었다. 유리 예비성형체는 10 ∼ 300초의 프레스 시간 동안 압력 5 ∼ 15 MPa 에서 질소 대기에서 프레스 주형으로 정밀 프레스 성형되었다. 이렇게 수득한 정밀 프레스 성형품은 가열냉각되어 비구면 렌즈를 얻는다. 수득한 렌즈는 상기 유리 예비성형체를 형성하는 상응하는 광학 유리의 값과 동등한 굴절률 (nd) 및 아베수 (νd) 를 갖는다.Each of the glass preforms obtained in Examples 1 to 39 is separately introduced into a press mold having a molding surface provided with a carbon-containing film (carbon such as diamond), and the glass preform and the press mold have a glass having a viscosity of 10 5 to 10 Heated together to a temperature having 9 dPa · s. The glass preform was precision press molded into a press mold in a nitrogen atmosphere at a pressure of 5 to 15 MPa for a press time of 10 to 300 seconds. The precision press-molded product thus obtained is heat cooled to obtain an aspherical lens. The lens obtained has refractive index (nd) and Abbe number (νd) equivalent to the values of the corresponding optical glass forming the glass preform.
상기 방법에 따라, 프레스 주형의 형상 및 유리 예비성형체의 중량은 필요에 따라 결정되고, 광학 소자, 예컨대 각종 렌즈 (구면 렌즈, 마이크로렌즈 및 렌즈 어레이를 갖는 렌즈 포함), 회절 격자, 프리즘, 렌즈를 갖는 프리즘 및 다각형 거울은 각 실시예에서 제조되었다. 이렇게 수득한 광학 소자는 충분히 높은 형상 정밀성을 가지며, 흠은 각 광학 소자의 내부 및 표면에서 발견되지 않았다.According to the method, the shape of the press mold and the weight of the glass preform are determined as required, and optical elements such as various lenses (including lenses with spherical lenses, microlenses and lens arrays), diffraction gratings, prisms, lenses Prismatic and polygonal mirrors were prepared in each example. The optical elements thus obtained have sufficiently high shape precision, and no defects were found inside and on the surface of each optical element.
실시예 41Example 41
실시예 1 ∼ 39에서의 유리 예비성형체 각각은 유리가 점도 104 ∼ 108 를 나타내는 온도로 예비가열되고, 상기 예비가열 온도보다 더 낮은 온도로 예비가열된, SiC 로 만들어진 프레스 주형에 도입되었고, 탄소 함유 필름 (다이아몬드 같은 탄소) 이 제공된 성형 표면을 가졌다. 유리 예비성형체는 10 ∼ 300초의 프레스 시간 동안 압력 5 ∼ 15 MPa 에서 질소 대기에서 프레스 주형으로 정밀 프레스 성형되었다.Each of the glass preforms in Examples 1 to 39 was introduced into a press mold made of SiC, in which the glass was preheated to a temperature exhibiting a viscosity of 10 4 to 10 8 and preheated to a temperature lower than the preheating temperature, It had a molding surface provided with a carbon containing film (carbon such as diamond). The glass preform was precision press molded into a press mold in a nitrogen atmosphere at a pressure of 5 to 15 MPa for a press time of 10 to 300 seconds.
이렇게 수득한 정밀 프레스 성형품은 가열냉각되어 비구면 렌즈를 얻는다. 수득한 렌즈는 상기 유리 예비성형체를 형성하는 상응하는 광학 유리의 값과 동등한 굴절률 (nd) 및 아베수 (νd) 를 갖는다.The precision press-molded product thus obtained is heat cooled to obtain an aspherical lens. The lens obtained has refractive index (nd) and Abbe number (νd) equivalent to the values of the corresponding optical glass forming the glass preform.
상기 방법에 따라, 프레스 주형의 형상 및 유리 예비성형체의 중량은 필요에 따라 결정되고, 광학 소자, 예컨대 각종 렌즈 (구면 렌즈, 마이크로렌즈 및 렌즈 어레이를 갖는 렌즈 포함), 회절 격자, 프리즘, 렌즈를 갖는 프리즘 및 다각형 거울은 각 실시예에서 제조되었다. 이렇게 수득한 광학 소자는 충분히 높은 형상 정밀성을 가지며, 흠은 각 광학 소자의 내부 및 표면에서 발견되지 않았다.According to the method, the shape of the press mold and the weight of the glass preform are determined as required, and optical elements such as various lenses (including lenses with spherical lenses, microlenses and lens arrays), diffraction gratings, prisms, lenses Prismatic and polygonal mirrors were prepared in each example. The optical elements thus obtained have sufficiently high shape precision, and no defects were found inside and on the surface of each optical element.
본 발명에 의해 제공된 정밀 프레스 성형 유리 예비성형체의 용도는 고굴절률 및 저분산성을 갖는 광학 소자를 용이하게 그리고 효율적으로 제조할 수 있고, 상기 광학 소자는 집적도 및 기능이 향상된 광학 기기 및 장비, 예컨대 디지탈 카메라 등에서 충분히 사용될 수 있다.The use of the precision press-molded glass preforms provided by the present invention enables the easy and efficient manufacture of optical elements with high refractive index and low dispersion, which optical devices and equipment, such as digital devices with improved integration and functionality, such as digital It can be used sufficiently in a camera or the like.
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